Бактерии думают как люди
Обычно мы представляем бактерии как одиночные, достаточно простые организмы. На самом деле, их жизнь намного сложнее, чем нам казалось. Они не только образуют социальные сообщества - биопленки, но могут даже управлять поведением более сложных организмов - амеб, превращая их в фермеров. А вот теперь ученые открыли, что бактерии в биопленках общаются друг с другом так же, как наши нервные клетки передают сигналы в мозг.
Сигнал по нашим нервным клеткам передается с помощью электрохимического потенциала. Все клетки окружены мембраной, которая обладает очень ограниченной проводимостью. Специальные насосы активно перекачивают ионы по разные стороны этой мембраны, в результате чего на мембране образуется электрический потенциал. Когда нервная клетка получает сигнал, то открываются ионные каналы, через которые ионы быстро перетекают по градиенту и потенциал на мембране изменяется. Это изменение потенциала вызывает открытие таких же ионных каналов рядом и там тоже мембрана меняет потенциал. Так сигнал мигрирует по нервным клеткам и доходит до мозга, где уже обрабатывается.
Достаточно давно ученые обнаружили у бактерий ионные каналы, которые похожи на каналы в наших нервных клетках. Но показать, что они участвуют в передачи сигнала, до недавнего времени не получалось. И вот людям удалось поймать реальное общение клеток в такой кризисный момент, как нехватка еды.
При ограниченности ресурсов бактерии в биопленки начинают контролировать свой рост, чтобы внутренним клеткам, которые дальше всего находятся от еды, хватало ограниченных питательных веществ. Такой согласованный контроль невозможен без общения, поэтому ученые искусственно создали ограничение по определенному компоненту питания и стали аккуратно измерять потенциал на мембранах. Оказалось, что изменение потенциала стало мигрировать от края биопленки (от участников, которые засекли нехватку) до середины биопленки, где бактерии максимально ограниченны в получении достоверной информации.
Т.е. передача сигнала внутри биопленок идет также как и наших нервных клетках, с помощью электрохимического потенциала. На самом деле, это очень важное открытие. Теперь ученые серьезно задумались над тем, что различные заболевания, характеризующиеся повреждением нервных клеток или нарушением передачи сигнала, могут иметь бактериальную природу… Ведь потенциально бактерии могут «вклиниться» в нашу внутреннюю сеть и нарушить ее отлаженную работу…